基于RFID技术的停车场管理系统的设计与实现基于RFID技术的停车场管理系统的设计与实现

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摘要随着我国的汽车市场的高速发展,汽车对其配套设施尤其是停车场提出了更高的要求。为了降低运营成本,提高停车场的管理效率和服务质量,RFID无线射频识别技术和WEB等技术被越来越多地被应用于停车场管理系统。本课题的主要目标是设计并实现一个基于RFID和WEB技术的停车场管理系统。结合实践,作者了解了RFID的基本原理,掌握了初步的数据库和JSP动态网页开发技术,并使用MYECLIPSE开发环境和MYSQL数据库管理系统实现了基于B/S结构的停车场管理系统。该系统主要利用了成熟的RFID读写技术,基于JAVABEAN、JSP、SERVLET的MVC设计模型,JSP网络数据库访问技术,与MYSQL关系型数据库管理系统来实现主要功能。该停车场管理系统的功能模块包括超级管理员管理模块用户管理,收费管理;一般管理员管理模块车位管理、付费管理、收银管理。该停车管理系统具有可靠性高、存储量大、保密性好、效率高、成本低等优点。关键词停车场管理系统;RFID;MYSQL数据库;JSP;SERVLETABSTRACTWITHTHEHIGHSPEEDDEVELOPMENTOFAUTOMOBILEINCHINA,ITRAISESTHEHIGHERREQUIREMENTFORSUPPORTINGFACILITIES,ESPECIALLYPARKINGSLOTSINORDERTOREDUCEOPERATINGCOSTSANDIMPROVEMANAGEMENTEFFICIENCYANDSERVICEQUALITYOFPARKINGSLOTS,RFIDRADIOFREQUENCYIDENTIFICATIONANDWEBTECHNOLOGIESHAVEBEENADAPTEDFORPARKINGMANAGEMENTSYSTEMMOREANDMORETHEMAINPURPOSEOFTHETHESISISTODESIGNANDIMPLEMENTAPARKINGSLOTSMANAGEMENTSYSTEMBASEDONRFIDANDWEBTECHNOLOGIESCOMBININGTHEORYWITHPRACTICE,THEAUTHORUNDERSTANDSTHEBASICPRINCIPLESOFRFID,MASTERSTHEPRELIMINARYTECHNOLOGYOFDATABASEANDJSPDYNAMICHOMEPAGEDEVELOPMENT,ANDFULFILLSB/SSTRUCTUREBASEDPARKINGMANAGEMENTSYSTEMUSINGMYECLIPSEIDEANDMYSQLDATABASETHESYSTEMSTAKESADVANTAGEOFMATURERFIDREADANDWRITETECHNOLOGY,MVCDESIGNMODELBASEDONJAVABEAN、JSP、SERVLET,DATABASEACCESSTECHNOLOGYUSINGJSP,ANDMYSQLRDBMSTOREALIZETHEMAINFUNCTIONSTHESYSTEMCONSISTSOFTWOMAJORFUNCTIONBLOCKSSUPERADMINISTRATORBLOCKUSERMANAGEMENT,PRICECONTROLANDREVENUEINQUIRY;GENERALADMINISTRATORBLOCKPARKINGSLOTMANAGEMENT,PAYMENTANDREVENUEMANAGEMENTTHESYSTEMISFAIRLYGOODINRELIABILITY,STORAGE,SECURITY,EFFICIENCYANDCOSTKEYWORDSPARKINGMANAGEMENTSYSTEM;RFID;MYSQLDATABASE;JSP;SERVLET目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论111停车场管理系统及概述1111系统研究现状与发展趋势1112本课题的研究意义212开发语言及相关技术简介3121JAVA语言简介3122JSP与SERVLET介绍3123JAVABEAN简介4124RFID技术5125使用到的开发工具52需求分析721系统需求722功能需求723业务流程图73系统设计1131系统总体模块设计1132系统子模块设计114数据库设计1441数据库管理系统概述1442ER图设计1443数据库物理设计185系统实现2151系统架构及RFID技术的设计21511系统架构的设计21512RFID技术的设计2152数据库连接和访问的实现2153系统登录功能的实现2254主窗体的实现2355管理员模块的实现25551一般管理员添加25552管理员信息一览26553修改管理员信息27554删除管理员信息2856收费管理中心30561修改收费标准30562查看收费日志31563查看收费明细3257停车信息管理3458付费管理35581添加收费信息35582付费计算和修改车位信息3759收银日志管理396结论与展望40致谢41参考文献42附录43基于RFID的停车场管理系统的设计与实现11绪论11停车场管理系统及概述111系统研究现状与发展趋势智能停车场管理系统是现代化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称。是将停车场完全置于计算机统一管理下的高科技机电一体化产品。他以感应卡IC卡或ID卡最新技术有两卡兼容的停车场为载体,通过智能设备使感应卡记录车辆及持卡人进出的相关信息,同时对其信息加以运算、传送并通过字符显示、语音播报等人机界面转化成人工能够辨别和判断的信号,从而实现计时收费、车辆管理等目地。中国智能停车场管理系统的市场现状比较落后,大大落后于动态交通的智能化市场发展,这一点国内外都存在这样的问题,过去的发展重动态交通,而轻静态交通,比如静态交通研究目前国内外都没有一个评价指标,而动态交通则有道路拥堵指数、绿波带等研究内容。静态交通发展的落后,已经成为了城市动态交通的障碍,目前国内外的专家提出了解决动态交通要“动静结合、以静制动”的理论,在实践中已经初见成效。未来静态交通智能化市场和动态交通智能化市场应该平分秋色,不分伯仲,静态交通智能化市场的发展前景非常大。1目前国内的停车场智能化市场的问题是①从业公司小而散,有几千家从业公司,合计市场份额只有十几亿元左右,缺乏领导型的标杆企业,这也是任何一个市场发展初期的标志。②企业研发投入小,同质化竞争严重,低质低价恶性竞争,企业利润低,没有发展后劲。③小企业寿命短,两三年就倒闭,倒闭后重新搞个公司再来,不重视品牌和商业信誉,盲目打低价,扰乱市场秩序,导致竞争一片红海。而国外的成熟市场很少有这样的情况,很多企业都从业了几十年,保证一定的利润,市场专业化程度很高,技术研发投入较高,产品质量好、可靠性高、寿命长,这是我国停车场智能化市场未来的发展方向。2国外品牌对国内市场的影响①国外的产品和技术虽然成熟,但是国内外的停车环境差别较大,国外的产品未必能适应国内的需求。如,国内城市大、人口多、建筑物体量大、停车场车位多、停车场之间的间距大等,再加上国内的人员文明素质较低,停车场还要负责车辆的安全,所以,要求智能管理系统要能实现防盗、车位引导、反向寻车、车牌识别对比、快速出入、多费率、多功能停车卡等要求,国外的产品很难适应。②还有,国内产品价格低,国外价格高,竞争力不强。所以国外产品在国内市场空间并不大。③国外的产品和技术进入中国,会带来一些先进的技术和管理的理念,促进技术交流,并带动部分国内产品的出口,有一定的正面影响。负面影响基本没有。3智能停车场市场处于上升期①国内的智能停车市场发展了20多年,2000年以前属于起步阶段,大家学习国外的技术,攻克技术难题,当时城市中车辆和停车场也不多,市场容量有限,当时停车并不难,无锡太湖学院学士学位论文2而车辆属于贵重物品,所以,系统的主要管理目标是车辆的防盗和安全问题,智能停车系统属于安防行业的门禁一卡通系统的一个子系统,这个行业划分习惯一直保持至今。而2000年后,尤其是2005年以后,车辆快速增长,并大幅降价,车辆已不是什么贵重物品,而停车的主要矛盾是车多位少无处停车的问题,而随着停车场越建越大,车位引导、反向寻车、快速出入、城市停车诱导等系统发展了起来,智能停车系统更多的被看作是城市静态智能交通领域的一部分,这就回归了停车属于交通领域的本质。②停车场是一个系统,除了硬件外,还有很多软性的服务。以北京紫光为例,除了各种停车管理系统外,还投资运营了无忧停车网站,目前主要在北京开展业务,它主要实现网上车位查询、车位预定、月卡交易、错时停车、预约洗车等功能,为会员提供多种人性化服务。有手机客户端软件供智能手机客户免费下载。待北京业务开展成熟后,我们将向其他城市推广。4智能停车场的发展趋势智能停车场的发展趋势有以下几个方面①停车场实现联网共享数据,打破信息孤岛,建设智慧停车物联网平台,实现停车诱导、车位预定、电子自助付费、快速出入等功能。②停车诱导、车位引导和反向寻车系统快速普及,目前在建的停车场越来越大,动辄几千个车位以上,这样大的停车场如果没有引导和寻车系统而靠人员疏导的话,对管理人员和客户都是一个灾难。③无人化服务逐渐普及,由于我国的劳动力成本快速上升,过去靠人海战术管理停车场的方法越来越不行了,参照国外的发展经验,停车场的自动化程度将越来越高,管理人员逐渐减少,直至实现无人化服务。④手机实现车位预定、支付、寻车等功能,智能手机和移动互联网这两年快速普及,移动互联网用户已经超过了固定互联网用户,利用手机订餐、购买电影票、下载优惠券、交友等已经普及,所以停车场中的这些应用将快速普及。⑤立体车库增多,我国城市人口多、密度大,土地成本高,参照日本等国的经验,立体车库具有占地少、利用率高、进出方便等优势,将会快速发展。112本课题的研究意义研究意义目前,汽车行业是生活中非常常见的行业。在汽车行业引入汽车停车管理信息系统,是现代社会面临的重大问题之一。随着计算机应用的普及,利用计算机实现汽车停车的管理势在必行。所以建立一个可以规范化,自动化的停车管理系统显得非常重要。本课题的目标是设计并实现一个基于RFID和WEB技术的停车场管理系统。停车场管理系统是信息化发展与现实社会相结合的产物,各大中小城市都要对大量的车辆停车问题进行科学有效地管理。以往的停车场是利用纸制品来记录和管理停车问题,这样效率低而且容易出错。因此,设计一个基于RFID的停车场管理系统就显得非常重要,可以把大量的停车信息保存在系统中,及时有效,不仅提高了停车的效率,而且大大增加了信息的准确性,此系统具有很大的积极意义,前景广泛。停车管理系统具有快速、可靠性高、存储量大、保密性好、效率高、成本低等优点。基于RFID的停车场管理系统的设计与实现312开发语言及相关技术简介121JAVA语言简介JAVA是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由SUNMICROSYSTEMS公司于1995年5月推出的JAVA程序设计语言和JAVA平台(即JAVASE,JAVAEE,JAVAME)的总称。JAVA技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性,广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网,同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下,JAVA更具备了显著优势和广阔前景。JAVA平台由JAVA虚拟机(JAVAVIRTUALMACHINE,简称JVM)和JAVA应用编程接口(APPLICATIONPROGRAMMINGINTERFACE,简称API)构成。JAVA应用编程接口为JAVA应用提供了一个独立于操作系统的标准接口,可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个JAVA平台之后,JAVA应用程序就可运行。JAVA平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样JAVA程序可以只编译一次,就可以在各种系统中运行。JAVA分为三个体系J2SEJAVA2PLATFORMSTANDARDEDITION,JAVA平台标准版,J2EEJAVA2PLATFORM,ENTERPRISEEDITION,JAVA平台企业版,J2MEJAVA2PLATFORMMICROEDITION,JAVA平台微型版。JAVA编程语言是个简单、面向对象、分布式、解释性、健壮、安全与系统无关、可移植、高性能、多线程和动态的语言。122JSP与SERVLET介绍1JSP简介JSPJAVASERVERPAGES是由SUNMICROSYSTEMS公司倡导、许多公司参与建立的一种动态网页技术标准,该技术为创建显示动态内容的WEB页面提供了一个简捷而快速的方法。JSP技术的设计目的是使得构建基于WEB的应用程序更加容易和快捷,而这些应用程序能够与各种WEB服务器、应用服务器、浏览器和开发工具共同工作。JSP规范就是WEB服务器、应用服务器、交易系统、以及开发工具供应商间广泛合作的结果。在传统的网页HTML文件HTM,HTML中加入JAVA程序片段SCRIPTLET和JSP标记TAG,就构成了JSP网页JSP。WEB服务器在遇到访问JSP网页的请求时,首先执行其中的程序片段,然后将执行结果以HTML格式返回给客户。程序片段可以操作数据库、重新定向网页以及发送EMAIL等等,这正是建立动态网站所需要的功能。所有程序操作都在服务器端执行,网络上传送给客户端的仅是运行的结果,对客户浏览器的要求最低,可以实现无PLUGIN,无ACTIVEX,无JAVAAPPLET,甚至无FRAME。2SERVLET简介一个SERVLET就是JAVA编程语言中的一个类,它被用来扩展服务器的性能,它是在服务器上驻留的可以通过“请求响应”编程模型来访问的应用程序。SERVLET是最主要的JAVAWEB应用组件之一,是与平台无关的服务器端组件;运行在SERVLET容器中。SERVLET容器负责处理客户请求、把请求传送给SERVLET并把结果返回给客户。不同程序的容器实际实现可能有所变化,但容器与SERVLET之间的接口是由SERVLETAPI定义好的,这个接口定义了SERVLET容器在SERVLET上要调用的方法及传递给SERVLET的对象类。无锡太湖学院学士学位论文4SERVLET的生命周期①SERVLET容器创建SERVLET的一个实例。②容器调用该实例的INIT方法。③如果容器对该SERVLET有请求,则调用此实例的SERVICE方法。④容器在销毁本实例前调用它的DESTROY方法。⑤销毁并标记该实例以供作为垃圾收集。一旦请求了一个SERVLET,就没有办法阻止容器执行一个完整的生命周期。容器在SERVLET首次被调用时创建它的一个实例,并保持该实例在内存中,让它对所有的请求进行处理。容器可以决定在任何时候把这个实例从内存中移走。在典型的模型中,容器为每个SERVLET创建一个单独的实例,容器并不会每接到一个请求就创建一个新线程,而是使用一个线程池来动态的将线程分配给到来的请求,但是这从SERVLET的观点来看,效果和为每个请求创建一个新线程的效果相同。3SERVLET与JSP交互SERVLET框架由两个包组成JAVAXSERVLET和JAVAXSERVLETHTTP;其核心是JAVAXSERVLETSERVLET接口,该接口5个方法,其中有三个方法代表了SERVLET的生命周期①INIT负责初始化SERVLET对象②SERVICE负责响应来自客户的请求③DESTROY当SERVLET对象退出生命周期时,负责释放占用的资源HTTP的请求方式包括DELETE、GET、OPTIONS、POST、PUT、TRACE,在HTTPSERVLET类中分别提供了相应的方法DODELETE、DOGET、DOOPTIONS、DOPOST、DOPUT、DOTRACE。JSP请求SERVLET,也称JSP调用SERVLET,即通过FORM表单或者URL地址连接SERVLET文件,并将数据传送到SERVLET中。连接SERVLET文件时,可以分为带参数和不带参数的连接方式。SERVLET文件接收JSP页面请求,实现数据的参数传递。123JAVABEAN简介JAVABEAN是SUN公司为进入因特网、企业网以及万维网上进行分布式计算的组件结构的入口。按照SUN公司的定义,JAVABEAN是一个可重复使用的软件部分,该部件可以用来生成其进行可视化处理的组件。JAVABEAN是描述JAVA的软件组件模型,有点类似于MICROSOFT的COM组件概念。JAVABEAN组件是JAVA类,这些类遵循一个接口格式,以便于使方法命名、底层行为以及集成或实现的行为能够把类看做标准的JAVABEAN组件来进行构造。在JAVA模型中,通过JAVABEAN可以无限扩充JAVA程序的功能,通过JAVABEAN的组合可以快速的生成新的应用程序。对于程序员来说,最好的一点就是JAVABEAN可以实现代码的重复利用,另外对于程序的易维护性等等也有很重大的意义。JAVABEAN被称为是JAVA组件技术的核心。JAVABEAN的结构必须满足一定的命名约定。JAVABEAN类似于WINDOWS下的ACTIVEX控件它们都能够提供常用功能并且可以重复使用。JAVABEAN可以在JSP程序中应用,这使得开发人员可以把某些关键功能和核心算法提取出来,封装成为一个组件对象,增加了代码的重用率和系统的安全性。如将访问数据库的功能、数据处理功能编写封装为JAVABEAN组件,然后在某个JSP程序中加以调用。JAVABEAN技术与ACTIVEX相比,有着很大的优越性,例如JAVABEAN与平台无关性,使得JAVABEAN基于RFID的停车场管理系统的设计与实现5从一个平台移植到另外的平台上,代码可以不需要修改,甚至不需要重新编译。但是ACTIVEX就不同,它只能够应用于WINDOWS平台,而且它的代码移植性很差,从WINDOWS98平台移植到NT平台就需要重新编译代码,甚至要大幅度改写程序。另一方面JAVABEAN比ACTIVEX要容易编写很多,用起来也方便得多。JAVABEAN组件在使用以前不需要注册,而ACTIVEX组件在使用以前必须在操作系统中注册,否则在运行的时候,系统会报错。124RFID技术1定义RFID的中文名即射频识别技术,全称RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION。又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID读写器也分移动式和固定式。2应用使用的频段中比较常用的有低频(125K1342K)、高频(1356MHZ)、超高频,无源等技术。目前RFID技术应用很广,如停车场,学校图书馆,公司门禁系统等。3特点射频识别系统最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒。有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。可用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务。制约射频识别系统发展的主要问题是不兼容的标准。射频识别系统的主要厂商提供的都是专用系统,导致不同的应用和不同的行业采用不同厂商的频率和协议标准,这种混乱和割据的状况已经制约了整个射频识别行业的增长。许多欧美组织正在着手解决这个问题,并已经取得了一些成绩。标准化必将刺激射频识别技术的大幅度发展和广泛应用。125使用到的开发工具1MYECLIPSEMYECLIPSE,是一个十分优秀的用于开发JAVA,J2EE的ECLIPSE插件集合,MYECLIPSE的功能非常强大,支持也十分广泛,尤其是对各种开源产品的支持十分不错。MYECLIPSE是一款JAVA开发软件,功能强大,同意支持广泛。功能丰富,包括完备的编码、调试、测试和发布功能,支持HTML,STRUTS,CSS,JAVASCRIPT,SPRING,SQL,HIBERNATE。对于以上每一种功能上的类别,在ECLIPSE中都有相应的功能部件,并通过一系列的插件来实现它们。MYECLIPSE结构上的这种模块化,可以让我们在不影响其他模块的情况下,对任一模块进行单独的扩展和升级。简单而言,MYECLIPSE是ECLIPSE的插件,也是一款功能强大的JAVAEE集成开发环境,支持代码编写、配置、测试以及除错,MYECLIPSE60以前版本需先安装ECLIPSE。MYECLIPSE60以后版本安装时不需安装ECLIPSE。无锡太湖学院学士学位论文6图11MYECLIPSE2MYSQLMYSQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。SQL(结构化查询语言)是世界上最流行的和标准化的数据库语言。MYSQL是以一个客户机/服务器结构的实现,它由一个服务器守护程序MYSQLD和很多不同的客户程序和库组成。本停车管理系统选择MYSQL数据库管理系统的原因因为,它是一个小巧灵珑的数据库服务器软件,对于小型应用管理系统是非常理想的,对于数据库的设计和实现访问都比较方便。除了支持标准的ANSISQL语句,它还支持多种平台,而在UNIX系统上该软件支持多线程运行方式,从而能获得相当好的性能。对于不使用UNIX的用户,它可以在WINDOWSNT系统上以系统服务方式运行,或者在WINDOWS95/98系统上以普通进程方式运行。它还具有一下几个特点①同时访问数据库的用户数量不受限制;②是目前市场上现有产品中运行速度最快的数据库系统;③用户权限设置简单、有效;④服务器能为客户提供多种语言的出错消息,方便开发时解决问题;⑤MYSQL有一个用于改变数据的二进制日志。因为它是二进制,这一日志能够快速地从主机上复制数据到客户机上。即使服务器崩溃,这一二进制日志也会保持完整,而且复制的部分也不会受到损坏。基于RFID的停车场管理系统的设计与实现72需求分析21系统需求本系统是基于RFID和WEB技术的停车场管理系统。基于RFID技术就是能够实现停车场管理的自动化,通过射频技术的引用,使得停车收费等过程变得方便快捷,而且大大提高了信息的准确性。基于WEB技术就是使信息能够通过网络实现共享,可以远程访问系统。设计此停车场管理系统的目的就是信息化发展与现实社会相结合的产物,各大中小城市都要对大量的车辆停车问题进行科学有效地管理。以往的停车场是利用纸制品来记录和管理停车问题,这样效率低而且容易出错。因此,设计一个基于RFID的停车场管理系统就显得非常重要,可以把大量的停车信息保存在系统中,及时有效,不仅提高了停车的效率,而且大大增加了信息的准确性,此系统具有很大的积极意义,前景广泛。停车管理系统具有快速、可靠性高、存储量大、保密性好、效率高、成本低等优点。22功能需求停车场管理系统的功能模块包括超级管理员管理员信息中心,收费管理;一般管理员车主信息管理、付费管理、收银管理。具体的功能需求如下1系统权限系统权限分为两种超级管理员、一般管理员。超级管理员有权限添加、修改和删除一般管理员信息。2功能需求①管理员信息中心添加、修改和删除一般管理员信息,查询管理员信息②收费管理查询收费日志,查看收费明细,修改收费标准③停车信息管理增加车辆信息,更新车辆进入时间,查询当前空闲车位④付费管理查询车辆信息,更新车辆出去时间,修改车位信息⑤收银管理添加收费日志,录入车主信息,收费总金额信息23业务流程图业务流程图TRANSACTIONFLOWDIAGRAM,简称TFD是一种描述系统内各单位、人员之间业务关系、作业顺序和管理信息流向的图表,就是用一些规定的符号及连线来表示某个具体业务处理过程。利用它可以帮助分析人员找出业务流程中的不合理流向1。业务流程图描述的是完整的业务流程,以业务处理过程为中心,一般没有数据的概念。停车管理系统中各个模块的业务流程图如下1用户登录无锡太湖学院学士学位论文8用户输入用户名和密码超级管理员身份是否合法否是跳转至超级管理员主菜单判断是超级管理员还是一般管理员一般管理员否身份是否合法是跳转至一般管理员主菜单图21系统登录业务流程图2管理员信息模块管理员输入查询信息系统进行检索操作查询的结果管理员信息系统进行添加操作A
编号:201404071934211695    类型:共享资源    大小:3.67MB    格式:DOC    上传时间:2014-04-07
  
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基于 rfid 技术 停车场 管理 系统 设计 实现
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